WO2020085145A1 - 車両用ルーフ装置 - Google Patents

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WO2020085145A1
WO2020085145A1 PCT/JP2019/040445 JP2019040445W WO2020085145A1 WO 2020085145 A1 WO2020085145 A1 WO 2020085145A1 JP 2019040445 W JP2019040445 W JP 2019040445W WO 2020085145 A1 WO2020085145 A1 WO 2020085145A1
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WO
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panel
wall portion
roof
frame member
opening
Prior art date
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PCT/JP2019/040445
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English (en)
French (fr)
Inventor
勇一 水谷
田中 正明
Original Assignee
株式会社豊田自動織機
トヨタ自動車株式会社
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Publication date
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Priority to US17/286,901 priority patent/US20210347236A1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J7/00Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs
    • B60J7/02Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of sliding type, e.g. comprising guide shoes
    • B60J7/04Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of sliding type, e.g. comprising guide shoes with rigid plate-like element or elements, e.g. open roofs with harmonica-type folding rigid panels
    • B60J7/043Sunroofs e.g. sliding above the roof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J7/00Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs
    • B60J7/02Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of sliding type, e.g. comprising guide shoes
    • B60J7/022Sliding roof trays or assemblies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/06Fixed roofs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/04Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of synthetic material

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle roof device including a resin roof panel.
  • a sunroof panel is arranged at the peripheral edge of the opening of the roof panel via an upper member.
  • a weather strip is placed between the sunroof panel and the upper member for sealing.
  • the vehicle roof device shown in FIG. 9 includes a resin roof panel 122 fixed to a vehicle body 121, and an openable / closable glass roof window 123 supported by the resin roof panel 122. ing.
  • the resin roof panel 122 includes weather strips 124 and 125 that prevent water or sound from entering between the roof window 123 and the resin roof panel 122.
  • the vehicle roof device shown in FIG. 9 has a problem that the resin roof panel 122 is deformed by heat shrinkage.
  • the resin roof panel 122 is deformed, a gap is created between the resin roof panel 122 and the weather strips 124 and 125, and water or abnormal noise may enter the vehicle interior.
  • An object of the present disclosure is to provide a vehicle roof device capable of increasing the rigidity of a resin roof panel and suppressing deformation of the resin roof panel due to thermal contraction.
  • a vehicle roof device is configured to be fixed to a vehicle body, and has a resin roof panel having an inner peripheral edge that forms a substantially rectangular opening, and the opening can be closed.
  • a roof window and a frame member adhered to the back surface of the resin roof panel along the inner peripheral edge are provided, and the frame member is fixed to the body.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG. 2.
  • FIG. 7 is a front sectional view of the vehicle roof device of FIG. 6.
  • 9 is a perspective view showing a main part of a frame member according to Modification Example 1.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a main part of a frame member according to Modification 2. It is sectional drawing which shows the principal part of the conventional vehicle roof apparatus.
  • the vehicle of this embodiment is an automobile.
  • "Front-back”, “left-right”, and “up-down” that specify the direction are based on the state in which the driver sitting in the driver's seat of the vehicle faces the forward side of the vehicle.
  • the vehicle roof device of this embodiment is provided so as to cover a body opening 12 formed in a roof of a vehicle body 11.
  • the body opening 12 is rectangular and communicates with the passenger compartment.
  • the body 11 has a front body portion 13 in front of the body opening 12.
  • the body 11 has lateral body portions 14 on both left and right sides of the body opening 12, and a rear body portion 15 behind the body opening 12.
  • a front window (not shown) is provided in front of the front body portion 13, and a rear window (not shown) is provided behind the rear body portion 15.
  • the vehicle roof device includes a resin roof panel 16 having a substantially rectangular opening 17, a roof window 18 that can close the opening 17, and an operating mechanism 19 that opens and closes the roof window 18. . Details of the resin roof panel 16 will be described later.
  • the roof window 18 is a colorless and transparent inorganic glass plate having a certain thickness.
  • the roof window 18 is formed in a substantially rectangular shape whose length in the front-rear direction is shorter than its length in the left-right direction. As shown in FIG. 3, the front surface 18A of the roof window 18 faces the outside of the vehicle, and the back surface 18B of the roof window 18 faces the lower vehicle compartment.
  • the operating mechanism 19 has a pair of rails 20 and a pair of sliding members 21.
  • the pair of rails 20 are arranged in parallel with each other so as to extend in the front-rear direction, and are connected to each other by a center reinforcement 22.
  • the pair of sliding members 21 are fixed to the back surface 18B of the roof window 18.
  • the operating mechanism 19 has a drive motor (not shown) that slides the sliding member 21.
  • the roof window 18 with the opening 17 closed moves rearward on the upper surface side of the resin roof panel 16.
  • the opening 17 is opened.
  • the structure of the operating mechanism 19 is the same as that of a known operating mechanism.
  • the resin roof panel 16 is formed in a substantially rectangular shape whose length in the front-rear direction is longer than that in the left-right direction.
  • the resin roof panel 16 is manufactured by two-color molding and has a panel body 23 and a surface layer 24 formed on the surface of the panel body 23 (see FIG. 3).
  • the panel body 23 is formed of an opaque resin colored black.
  • the resin roof panel 16 is larger than the operating mechanism 19 and can cover the operating mechanism 19 from above.
  • the resin roof panel 16 has an opening 17 that can communicate with the passenger compartment.
  • the opening 17 is provided in the front part of the resin roof panel 16.
  • the resin roof panel 16 has an inner peripheral edge 26 that forms the opening 17, and also has a substantially rectangular outer peripheral edge 27.
  • a deflector (not shown) is vertically displaceably attached to the front end of the resin roof panel 16. The deflector suppresses the generation of wind noise when the roof window 18 is opened.
  • the resin roof panel 16 includes a front panel body 28 in front of the opening 17 and rear left and right ends of the front panel body 28. And a pair of horizontal panel bodies 29 located on both sides. Further, the resin roof panel 16 includes a rear panel body 30 behind the opening 17.
  • the front panel body 28 extends in the left-right direction along the inner peripheral edge 26. As shown in FIG. 3, the front panel body 28 has a front panel base 31 fixed to the body 11, and a front panel extension 32 extending from the front panel base 31 toward the opening 17.
  • the front panel base 31 is a substantially flat portion, and a drive motor (not shown) of the operating mechanism 19 is provided below the front panel base 31.
  • the front panel base portion 31 is adhered to the body 11 by an adhesive portion 33 in the vicinity of the edge portion near the body 11.
  • the adhesive portion 33 is formed of, for example, a urethane resin adhesive.
  • the front panel extension portion 32 includes a first wall portion 34, a first horizontal portion 35, a second wall portion 36, a bottom wall portion 37, a third wall portion 38, and a third wall portion 38. It has two horizontal portions 39, a fourth wall portion 40, and an inner edge portion 41.
  • the first wall portion 34 extends downward from the inner (rear side) edge portion of the front panel base portion 31.
  • a first weather strip 42 that is in contact with the front edge portion of the roof window 18 is attached to the first wall portion 34. The first weather strip 42 prevents water and abnormal noise from entering the vehicle compartment from between the front panel base 31 and the roof window 18.
  • the first horizontal portion 35 extends horizontally from the lower end of the first wall portion 34 toward the opening 17.
  • the second wall portion 36 extends downward from the inner (rear side) edge portion of the first horizontal portion 35.
  • the bottom wall portion 37 extends in the horizontal direction from the lower end portion of the second wall portion 36 toward the opening portion 17.
  • the third wall portion 38 extends upward from the inner (rear side) edge portion of the bottom wall portion 37.
  • the second horizontal portion 39 extends horizontally from the upper end of the third wall portion 38 toward the opening 17.
  • a second weather strip 43 that is in contact with the back surface 18B of the roof window 18 is attached to the upper surface of the second horizontal portion 39.
  • the second weather strip 43 prevents water or foreign matter from entering the opening 17 located behind the second horizontal portion 39.
  • the fourth wall portion 40 extends from the inner (rear side) edge portion of the second horizontal portion 39 toward the opening portion 17.
  • the inner edge portion 41 extends in the horizontal direction from the lower end portion of the fourth wall portion 40 toward the opening portion 17.
  • the inner edge portion 41 is provided at a position lower than the bottom wall portion 37.
  • the second wall portion 36, the bottom wall portion 37, and the third wall portion 38 form a groove extending in the left-right direction.
  • each lateral panel body 29 extends in the front-rear direction along the inner peripheral edge 26.
  • each lateral panel body 29 has a lateral panel base portion 44 fixed to the body 11, and a lateral panel extension portion 45 extending from the lateral panel base portion 44 toward the opening 17.
  • the lateral panel base 44 is a substantially flat portion.
  • the lateral panel base portion 44 is adhered to the body 11 by an adhesive portion 46 in the vicinity of the edge portion near the body 11.
  • the adhesive portion 46 is formed of, for example, a urethane resin adhesive.
  • the lateral length, that is, the width of the lateral panel base portion 44 is shorter than the longitudinal length, that is, the width of the front panel base portion 31.
  • the horizontal panel extending portion 45 includes a first wall portion 47, a first horizontal portion 48, a second wall portion 49, a bottom wall portion 50, a third wall portion 51, and a third wall portion 51. It has two horizontal portions 52 and a fourth wall portion 53.
  • the first wall portion 47 extends downward from the inner edge portion of the lateral panel base portion 44.
  • the first weather strip 42 that comes into contact with the side edge portion of the roof window 18 is attached to the first wall portion 47.
  • the first weather strip 42 prevents water and foreign matter from entering between the lateral panel base 44 and the roof window 18.
  • the first weather strip 42 is formed in a loop shape so as to surround the opening 17, and is provided on the resin roof panel 16.
  • the first horizontal portion 48 extends in the horizontal direction from the lower end of the first wall portion 47 toward the opening 17.
  • the second wall portion 49 extends downward from the inner edge portion of the first horizontal portion 48.
  • the bottom wall portion 50 extends in the horizontal direction from the lower end portion of the second wall portion 49 toward the opening 17.
  • the third wall portion 51 extends upward from the inner edge portion of the bottom wall portion 50.
  • the second horizontal portion 52 extends horizontally from the upper end of the third wall portion 51 toward the opening 17.
  • the second weather strip 43 that is in contact with the back surface 18B of the roof window 18 is attached to the upper surface of the second horizontal portion 52.
  • the second weather strip 43 prevents water and foreign matter from entering the opening 17 located inside the second horizontal portion 52.
  • the second weather strip 43 is formed in a loop shape so as to surround the opening 17.
  • the fourth wall portion 53 extends from the inner edge portion of the second horizontal portion 52 toward the opening portion 17.
  • the second wall portion 49, the bottom wall portion 50, and the third wall portion 51 form a groove extending in the front-rear direction.
  • an arm member 54 included in the deflector is provided in the groove.
  • An interior panel 55 facing the passenger compartment is provided below the lateral panel body 29.
  • the interior panel 55 is fixed to the body 11 and projects toward the opening 17. Between the interior panel 55 and the roof window 18, a part of the actuating mechanism 19 (rail 20, sliding member 21, etc.) is arranged.
  • the vehicle roof device of the present embodiment includes a frame member 60 that is adhered to the back surface of the resin roof panel 16 along the inner peripheral edge 26.
  • the frame member 60 is formed in a substantially U shape in a plan view so as to extend along the front panel extending portion 32 and the pair of left and right lateral panel extending portions 45.
  • the frame member 60 is provided to increase the rigidity of the resin roof panel 16 and suppress deformation of the resin roof panel 16 due to heat shrinkage.
  • the frame member 60 includes a front frame body 61 extending along the front panel body 28, two horizontal frame bodies 62 (only one is shown) extending along both the horizontal panel bodies 29, and a front frame body 62. It has a corner frame body 63 located at a corner portion between the frame body 61 and each horizontal frame body 62.
  • the front frame body 61, the two lateral frame bodies 62, and the two corner frame bodies 63 are integrally formed.
  • the rear end portion of each lateral frame body 62 is connected to the center reinforcement 22 by fastening using, for example, bolts or welding.
  • the front frame body 61 includes an upper wall portion 64 facing the front panel base portion 31, a bottom wall portion 65 facing the bottom wall portion 37 of the front panel extension portion 32, an upper wall portion 64 and a bottom wall portion 65. It has an inner wall portion 66 to be connected, and an outer wall portion 67 extending downward from an end portion of the upper wall portion 64 closer to the body 11.
  • the front frame body 61 is formed by bending a metal plate, and has a shape that easily resists bending stress.
  • the upper wall portion 64 is adhered to the back surface of the front panel base portion 31 by an adhesive portion 68.
  • the adhesive portion 68 is formed of, for example, a urethane resin adhesive.
  • the range of the adhesive portion 68 is indicated by a chain double-dashed line M.
  • the upper wall portion 64 and the bottom wall portion 65 are substantially horizontal.
  • the bottom wall portion 65 of the front frame body 61 is not bonded to the front panel extension portion 32.
  • Each horizontal frame body 62 includes an upper wall portion 64 facing the horizontal panel base portion 44, a bottom wall portion 65 facing the bottom wall portion 50 of the horizontal panel extension portion 45, an upper wall portion 64 and a bottom wall portion 65. And an outer wall portion 67 extending downward from an end portion of the upper wall portion 64 closer to the body 11.
  • Each horizontal frame body 62 is formed by bending a metal plate, and has a shape that easily resists bending stress, like the front frame body 61. As shown in FIG. 4, the upper wall portion 64 is adhered to the back surface of the lateral panel base portion 44 by an adhesive portion 68.
  • the bottom wall portion 65 is bonded to the back surface of the bottom wall portion 50 of the lateral panel extending portion 45 by the bonding portion 74.
  • the adhesive portion 74 is formed of, for example, a urethane resin adhesive. In FIG. 5, the range of the adhesive portion 74 is indicated by a chain double-dashed line N. In a state where each horizontal frame body 62 is bonded to the corresponding horizontal panel base portion 44 and the corresponding horizontal panel extension portion 45, the upper wall portion 64 and the bottom wall portion 65 are substantially horizontal.
  • the corner frame body 63 is a part that connects the front frame body 61 and each horizontal frame body 62 to each other, and includes a top wall portion 75, a bottom wall portion 76, an inner wall portion 77, and an outer wall portion ( (Not shown).
  • the upper wall portion 75 is a portion that connects the upper wall portion 64 of the front frame body 61 and the upper wall portion 64 of each lateral frame body 62 to each other.
  • the bottom wall portion 76 is a portion that connects the bottom wall portion 65 of the front frame body 61 and the bottom wall portion 65 of each lateral frame body 62 to each other.
  • the inner wall portion 77 is a portion that connects the inner wall portion 66 of the front frame body 61 and the inner wall portion 66 of each lateral frame body 62 to each other.
  • the outer wall portion of the corner frame body 63 is a portion that connects the outer wall portion 67 of the front frame body 61 and the outer wall portion 67 of each lateral frame body 62 to each other.
  • the adhesive portion 68 continuously extends along the upper wall portion 64 of the front frame body 61, the upper wall portion 75 of the corner frame body 63, and the upper wall portion 64 of the lateral frame body 62.
  • each horizontal frame body 62 is connected to the horizontal body portion 14 via a bracket 79. Both ends of each bracket 79 are fixed to the frame member 60 and the body 11 by fastening with bolts 78 or welding, for example.
  • Each bracket 79 connects the front end of the horizontal frame body 62 to the horizontal frame body 62.
  • each horizontal frame body 62 of the frame member 60 is bonded to the corresponding horizontal panel body 29 at two locations. Specifically, each horizontal frame body 62 is bonded to the horizontal panel base portion 44 and the horizontal panel extension portion 45. The lateral frame body 62 restrains the lateral panel body 29 from being deformed due to thermal contraction by restraining the lateral panel body 29 at two locations.
  • the front frame body 61 of the frame member 60 is bonded to the front panel body 28 at one place. That is, the front frame body 61 is adhered to the front panel base portion 31 but not to the front panel extension portion 32.
  • the distance from the inner peripheral edge 26 to the outer peripheral edge 27 of the front panel body 28 is sufficiently larger than the distance from the inner peripheral edge 26 to the outer peripheral edge 27 of each lateral panel body 29. Therefore, if the front frame body 61 restrains the front panel body 28 at two places, when the resin roof panel 16 is deformed by heat shrinkage, the front panel body 28 warps between the two restrained places.
  • the front panel extension 32 may be largely displaced upward. In order to prevent such warpage of the front panel body 28, in this embodiment, the front frame body 61 is bonded to one location of the front panel base portion 31. This prevents local excessive deformation of the front panel body 28 due to thermal contraction.
  • the front panel body 28 is restrained at one place by the frame member 60, but each lateral panel body 29 is restrained at two places by the frame member 60. For this reason, the overall rigidity of the resin roof panel 16 is enhanced, and the deformation of the resin roof panel 16 due to thermal contraction is appropriately restricted and suppressed by the frame member 60.
  • the vehicle roof device of this embodiment has the following advantages. (1) Since the frame member 60 fixed to the body 11 is adhered to the back surface of the resin roof panel 16, the rigidity of the resin roof panel 16 is increased by the frame member 60, and the resin roof panel 16 is thermally contracted. The deformation due to is restricted by the frame member 60.
  • the frame member 60 Since the frame member 60 is adhered to the back surfaces of the front panel body 28 and the lateral panel bodies 29, the rigidity of the front panel body 28 and the lateral panel body 29 can be increased, and the front panel body 28 and the respective lateral panel bodies 29 can be enhanced. It is possible to suppress deformation of the lateral panel body 29 due to thermal contraction. Further, since the rear end portion of each horizontal frame body 62 is connected to the center reinforcement 22, the rigidity of the frame member 60 can be increased.
  • the frame member 60 is not bonded to the front panel extension portion 32, but is bonded to the back surfaces of the front panel base portion 31, both lateral panel base portions 44, and both lateral panel extension portions 45. Since the frame member 60 is not adhered to the front panel extension portion 32, local deformation of the front panel body 28 due to thermal contraction can be suppressed.
  • vehicle roof device according to the second embodiment.
  • the vehicle roof device of this embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the frame member.
  • the description of the first embodiment is cited for the same configuration as the first embodiment, and common reference numerals are used.
  • the frame member 80 has a front frame body 81 and two (only one is shown) lateral frame bodies 82. Further, the frame member 80 has a corner frame body (not shown) between the front frame body 81 and each lateral frame body 82.
  • the front frame body 81 includes an upper wall portion 84 facing the front panel base portion 31, a bottom wall portion 85 facing the bottom wall portion 37 of the front panel extension portion 32, and an upper wall portion 84. And an inner wall portion 86 connecting the bottom wall portion 85 with the bottom wall portion 85, and an extending portion 87 extending from the end portion of the upper wall portion 84 closer to the body 11 toward the body 11.
  • the upper wall portion 84 is bonded to the back surface of the front panel base 31 by the bonding portion 68.
  • the adhesive portion 68 is formed of, for example, a urethane resin adhesive.
  • the bottom wall portion 85 of the front frame body 61 is not adhered to the front panel extension portion 32.
  • the vicinity of the outer edge of the extending portion 87 is adhered to the back surface of the front panel body 28 by an adhesive portion 88.
  • a part of the front body portion 13 extends so as to be located below the extending portion 87.
  • the extending portion 87 is fastened to the front body portion 13 with a bolt 89. That is, the front panel body 28 is fixed to the body 11 via the front frame body 81.
  • each horizontal frame body 82 includes an upper wall portion 84 facing the horizontal panel base portion 44, a bottom wall portion 85 facing the bottom wall portion 50 of the horizontal panel extension portion 45, and an upper wall portion. It has an inner wall portion 86 connecting the bottom wall portion 84 and the bottom wall portion 85, and an extending portion 87 extending from the end portion of the upper wall portion 84 closer to the body 11 toward the body 11.
  • the upper wall portion 84 is adhered to the back surface of the lateral panel base 44 by an adhesive portion 68.
  • the bottom wall portion 85 is bonded to the back surface of the bottom wall portion 50 of the lateral panel extension portion 45 by the bonding portion 74.
  • the vicinity of the outer edge of the extending portion 87 is adhered to the back surface of the lateral panel body 29 by an adhesive portion 94.
  • a part of the lateral body portion 14 extends so as to be located below the extending portion 87.
  • the extending portion 87 is fastened to the lateral body portion 14 with bolts 89. That is, each lateral panel body 29 is fixed to the body 11 via the lateral frame body 82. Therefore, the horizontal frame body 82 does not include the bracket 79.
  • the resin roof panel 16 of the present embodiment is fixed to the body 11 via the frame member 80.
  • the resin roof panel 16 is bonded to the frame member 80 without being bonded to the body 11.
  • the present embodiment is different from the first embodiment in which the resin roof panel 16 is adhered to both the body 11 and the frame member 60.
  • the extending portion 87 corresponds to a bolt fastening portion fastened to the body 11 with a bolt 89.
  • the present embodiment has the same advantages as the advantages (1) to (3) of the first embodiment. Further, since the frame member 80 is fixed to the body 11 by the bolt 89, the vehicle roof device can be removed from the body 11 by releasing the fastening by the bolt 89 and removing the frame member 80 from the body 11. . Compared with the case where the resin roof panel 16 is adhered to the body 11, the vehicle roof device can be easily attached to and detached from the body 11.
  • the frame member 100 according to the first modification has a notch 101 at a position corresponding to the corner frame body 63.
  • the notch 101 is formed by notching most of the inner wall portion 77 and the bottom wall portion 76 at positions corresponding to the corner frame body 63.
  • the size and / or shape of the cutout 101 is appropriately set according to various conditions such as the size and / or shape of the resin roof panel 16 and / or the frame member 100.
  • the bracket 79 is not shown in FIG. 8A.
  • Modification 2 Next, the frame member according to the first modification will be described.
  • the bottom wall portion 65 of the front frame body 61 is bonded to the back surface of the front panel extension portion 32 by the bonding portion 111.
  • the length from the inner peripheral edge 26 to the outer peripheral edge 27 of the front panel body 28 is substantially the same as the length from the inner peripheral edge 26 to the outer peripheral edge 27 of each lateral panel body 29. is there.
  • the frame member 110 can be bonded at two points on the front panel body 28 to restrain the front panel body 28.
  • the shape of the frame member in plan view is not limited to a substantially U shape, but may be a substantially rectangular frame shape extending along the entire circumference of the opening 17. Further, the frame member may be a combination of a plurality of divided members instead of a single member. Further, the frame member may be configured to extend along only a part of the inner peripheral edge of the opening 17.
  • the roof window 18 is not limited to the inorganic glass plate and may be made of resin. In this case, the weight of the vehicle roof device can be further reduced.

Abstract

車両用ルーフ装置は、車両のボデーに固定されるように構成され、略方形の開口部を形成する内周縁を有する樹脂製ルーフパネルと、開口部を閉塞可能なルーフウインドウと、内周縁に沿うように樹脂製ルーフパネルの裏面に接着されたフレーム部材と、を備える。フレーム部材はボデーに固定されている。

Description

車両用ルーフ装置
 本開示は、樹脂製ルーフパネルを備えた車両用ルーフ装置に関する。
 例えば、特許文献1に開示された車両用ルーフ装置では、ルーフパネルの開口部の周縁部にアッパメンバを介してサンルーフパネルが配置されている。サンルーフパネルとアッパメンバとの間には、シールのためにウエザーストリップが配置されている。
 近年、車両の軽量化や製造の容易化等の観点から、樹脂製ルーフパネルを備えた車両用ルーフ装置が提案されている。例えば、図9に示す車両用ルーフ装置は、車両のボデー121に固定された樹脂製ルーフパネル122と、樹脂製ルーフパネル122に支持された、開閉可能なガラス製のルーフウインドウ123と、を備えている。樹脂製ルーフパネル122は、ルーフウインドウ123と樹脂製ルーフパネル122との間からの水または音の進入を防止するウエザーストリップ124、125を備えている。
実開昭58-129220号公報
 しかしながら、図9に示す車両用ルーフ装置は、樹脂製ルーフパネル122が熱収縮によって変形するという問題を有する。樹脂製ルーフパネル122が変形すると、樹脂製ルーフパネル122とウエザーストリップ124、125との間に隙間が生じて、水や異音が車室内に入り込むおそれがある。
 本開示の目的は、樹脂製ルーフパネルの剛性を高め、樹脂製ルーフパネルの熱収縮による変形を抑制することが可能な車両用ルーフ装置を提供することにある。
 本開示の一態様では、車両用ルーフ装置は、車両のボデーに固定されるように構成され、略方形の開口部を形成する内周縁を有する樹脂製ルーフパネルと、前記開口部を閉塞可能なルーフウインドウと、前記内周縁に沿うように前記樹脂製ルーフパネルの裏面に接着されたフレーム部材と、を備え、前記フレーム部材は前記ボデーに固定されている。
第1の実施形態に係る車両用ルーフ装置の概要を示す分解斜視図である。 図1の車両用ルーフ装置の平面図である。 図2における3-3線に沿った断面図である。 図2における4-4線に沿った断面図である。 フレーム部材の要部を示す斜視図である。 第2の実施形態に係る車両用ルーフ装置の要部の側断面図である。 図6の車両用ルーフ装置の正断面図である。 変形例1に係るフレーム部材の要部を示す斜視図である。 変形例2に係るフレーム部材の要部を示す断面図である。 従来の車両用ルーフ装置の要部を示す断面図である。
 (第1の実施形態)
 以下、第1の実施形態に係る車両用ルーフ装置について図面を参照して説明する。本実施形態の車両は自動車である。方向を特定する「前後」、「左右」および「上下」は、車両の運転席に着座した運転手が車両の前進側を向いた状態を基準としている。
 図1、図2に示すように、本実施形態の車両用ルーフ装置は、車両のボデー11のルーフに形成されたボデー開口12を覆うように設けられている。ボデー開口12は方形であり車室と連通する。ボデー11はボデー開口12の前方に前ボデー部13を有する。ボデー11は、ボデー開口12の左右両側に横ボデー部14を有し、ボデー開口12の後方に後ボデー部15を有する。前ボデー部13の前方にはフロントウインドウ(図示せず)が設けられ、後ボデー部15の後方にはリヤウインドウ(図示せず)が設けられている。
 車両用ルーフ装置は、略方形の開口部17を有する樹脂製ルーフパネル16と、開口部17を閉塞可能なルーフウインドウ18と、ルーフウインドウ18の開閉動作を行う作動機構19と、を備えている。樹脂製ルーフパネル16の詳細については後述する。
 ルーフウインドウ18は、一定の厚さを有する無色透明の無機ガラス板である。ルーフウインドウ18は、前後方向の長さが左右方向の長さに比べて短い略矩形状に形成されている。図3に示すように、ルーフウインドウ18の表面18Aは車外を向いており、ルーフウインドウ18の裏面18Bは下方の車室を向いている。
 図1に示すように、作動機構19は、一対のレール20および一対の摺動部材21を有している。一対のレール20は、前後方向に延在するように互いに平行に配置されており、センターリインフォースメント22により相互に連結されている。一対の摺動部材21は、ルーフウインドウ18の裏面18Bに固定されている。作動機構19は、摺動部材21をスライドさせる駆動モータ(図示せず)を有している。駆動モータの作動により、摺動部材21がレール20に対して後方へ移動すると、開口部17を閉じた状態のルーフウインドウ18が、樹脂製ルーフパネル16の上面側にて後方へ向けて移動し、開口部17が開放される。なお、作動機構19の構成は公知の作動機構と同様の構成である。
 樹脂製ルーフパネル16は、前後方向の長さが左右方向の長さに比べて長い略矩形状に形成されている。樹脂製ルーフパネル16は、2色成形によって製作されており、パネル本体23とパネル本体23の表面に形成された表面層24とを有している(図3参照)。パネル本体23は、黒色に着色された不透明樹脂により形成されている。樹脂製ルーフパネル16は、作動機構19よりも大きく、作動機構19を上方から覆うことが可能である。
 樹脂製ルーフパネル16は、車室と連通可能な開口部17を備えている。開口部17は樹脂製ルーフパネル16の前部に設けられている。樹脂製ルーフパネル16は、開口部17を形成する内周縁26を有するとともに、略矩形の外周縁27を有する。樹脂製ルーフパネル16の前端には、ディフレクタ(図示せず)が上下に変位可能に取り付けられている。ディフレクタはルーフウインドウ18の開放時における風切音の発生を抑制する。
 図1、図2に示すように、樹脂製ルーフパネル16は、開口部17の前方の前パネル体28と、前パネル体28の左右両端から後方へ向けて延在し、開口部17の左右両側に位置する一対の横パネル体29と、を有する。さらに、樹脂製ルーフパネル16は開口部17の後方の後パネル体30を備える。
 前パネル体28は、内周縁26に沿って左右方向に延在している。図3に示すように、前パネル体28は、ボデー11に固定される前パネル基部31と、前パネル基部31から開口部17へ向けて延在する前パネル延在部32と、を有する。前パネル基部31はほぼ平坦な部位であり、前パネル基部31の下方には、作動機構19の駆動モータ(図示せず)が設けられている。前パネル基部31は、ボデー11に近い方の縁部付近において、接着部33によってボデー11に接着されている。接着部33は例えばウレタン樹脂系の接着剤により形成されている。
 図3に示すように、前パネル延在部32は、第1壁部34と、第1水平部35と、第2壁部36と、底壁部37と、第3壁部38と、第2水平部39と、第4壁部40と、内縁部41と、を有する。第1壁部34は、前パネル基部31の内側(後側)の縁部から下方へ延びている。第1壁部34には、ルーフウインドウ18の前縁部と当接する第1ウエザーストリップ42が取り付けられている。第1ウエザーストリップ42は、前パネル基部31とルーフウインドウ18との間からの水や異音の車室への進入を防止する。
 第1水平部35は、第1壁部34の下端部から開口部17へ向けて水平方向に延在する。第2壁部36は、第1水平部35の内側(後側)の縁部から下方へ延びている。底壁部37は、第2壁部36の下端部から開口部17へ向けて水平方向に延在する。第3壁部38は底壁部37の内側(後側)の縁部から上方へ延びている。
 第2水平部39は、第3壁部38の上端部から開口部17へ向けて水平方向に延在する。第2水平部39の上面には、ルーフウインドウ18の裏面18Bと当接する第2ウエザーストリップ43が取り付けられている。第2ウエザーストリップ43は、第2水平部39よりも後方に位置する開口部17への水や異物の進入を防止する。
 第4壁部40は、第2水平部39の内側(後側)の縁部から開口部17へ向けて延在する。内縁部41は、第4壁部40の下端部から開口部17へ向けて水平方向へ延在する。内縁部41は底壁部37より低い位置に設けられている。第2壁部36、底壁部37および第3壁部38は左右方向に延在する溝を形成する。
 次に、横パネル体29について説明する。各横パネル体29は、内周縁26に沿って前後方向に延在している。図4に示すように、各横パネル体29は、ボデー11に固定される横パネル基部44と、横パネル基部44から開口部17へ向けて延在する横パネル延在部45と、を有する。横パネル基部44はほぼ平坦な部位である。横パネル基部44は、ボデー11に近い方の縁部付近において、接着部46によってボデー11に接着されている。接着部46は例えばウレタン樹脂系の接着剤により形成されている。横パネル基部44の左右方向の長さ、すなわち幅は、前パネル基部31の前後方向の長さ、すなわち幅と比較して短い。
 図4に示すように、横パネル延在部45は、第1壁部47と、第1水平部48と、第2壁部49と、底壁部50と、第3壁部51と、第2水平部52と、第4壁部53と、を有する。第1壁部47は、横パネル基部44の内側の縁部から下方へ延びている。第1壁部47には、ルーフウインドウ18の側縁部と当接する前記第1ウエザーストリップ42が取り付けられている。第1ウエザーストリップ42は、横パネル基部44とルーフウインドウ18との間からの水や異物の進入を防止する。第1ウエザーストリップ42は開口部17を囲繞するようにループ状に形成されており、樹脂製ルーフパネル16に設けられている。
 図4に示すように、第1水平部48は、第1壁部47の下端部から開口部17へ向けて水平方向に延在する。第2壁部49は、第1水平部48の内側の縁部から下方へ延びている。底壁部50は、第2壁部49の下端部から開口部17へ向けて水平方向に延在する。第3壁部51は底壁部50の内側の縁部から上方へ延びている。
 第2水平部52は、第3壁部51の上端部から開口部17へ向けて水平方向に延在する。第2水平部52の上面には、ルーフウインドウ18の裏面18Bと当接する前記第2ウエザーストリップ43が取り付けられている。第2ウエザーストリップ43は、第2水平部52よりも内側に位置する開口部17への水や異物の進入を防止する。第2ウエザーストリップ43は開口部17を囲繞するようにループ状に形成されている。
 第4壁部53は、第2水平部52の内側の縁部から開口部17へ向けて延在する。第2壁部49、底壁部50および第3壁部51は前後方向に延在する溝を形成する。図4に示すように、溝内には、ディフレクタが備えるアーム部材54が設けられている。また、横パネル体29の下方には、車室に面する内装パネル55が設けられている。内装パネル55はボデー11に固定されており、開口部17へ向けて張り出している。内装パネル55とルーフウインドウ18との間には、作動機構19の一部(レール20、摺動部材21等)が配設されている。
 本実施形態の車両用ルーフ装置は、内周縁26に沿うように樹脂製ルーフパネル16の裏面に接着されるフレーム部材60を備えている。図2に示すように、フレーム部材60は、前パネル延在部32および左右一対の横パネル延在部45に沿うように、平面視において略U字状に形成されている。フレーム部材60は、樹脂製ルーフパネル16の剛性を高めて、樹脂製ルーフパネル16の熱収縮による変形を抑制するために設けられている。
 図5に示すように、フレーム部材60は、前パネル体28に沿って延びる前フレーム体61と、両横パネル体29に沿って延びる2つ(一方のみ図示)の横フレーム体62と、前フレーム体61および各横フレーム体62の間のコーナー部に位置するコーナーフレーム体63を有する。前フレーム体61、2つの横フレーム体62、および2つのコーナーフレーム体63は一体形成されている。図2に示すように、各横フレーム体62の後端部は、センターリインフォースメント22に、例えばボルトを用いた締結、または溶接により連結されている。
 前フレーム体61は、前パネル基部31と対向する上壁部64と、前パネル延在部32の底壁部37と対向する底壁部65と、上壁部64と底壁部65とを繋ぐ内壁部66と、ボデー11に近い方の上壁部64の端部から下方へ延びる外壁部67と、を有する。前フレーム体61は、金属板を折り曲げることによって形成されており、曲げ応力に対抗し易い形状である。図3に示すように、上壁部64は接着部68によって前パネル基部31の裏面に接着されている。接着部68は例えばウレタン樹脂系の接着剤により形成されている。図5では、接着部68の範囲を二点鎖線Mにて示す。前フレーム体61が前パネル基部31に接着されている状態では、上壁部64および底壁部65はほぼ水平となる。なお、本実施形態では、前フレーム体61の底壁部65は前パネル延在部32に接着されていない。
 次に、横フレーム体62について説明する。各横フレーム体62は、横パネル基部44と対向する上壁部64と、横パネル延在部45の底壁部50と対向する底壁部65と、上壁部64と底壁部65とを繋ぐ内壁部66と、ボデー11に近い方の上壁部64の端部から下方へ延びる外壁部67と、を有する。各横フレーム体62は、金属板を折り曲げることによって形成されており、前フレーム体61と同様に曲げ応力に対抗し易い形状である。図4に示すように、上壁部64は接着部68によって横パネル基部44の裏面に接着されている。また、底壁部65は、接着部74によって横パネル延在部45の底壁部50の裏面に接着されている。接着部74は例えばウレタン樹脂系の接着剤により形成されている。図5では、接着部74の範囲を二点鎖線Nにて示す。各横フレーム体62が対応する横パネル基部44および対応する横パネル延在部45に接着されている状態では、上壁部64および底壁部65はほぼ水平となる。
 図5に示すように、コーナーフレーム体63は、前フレーム体61と各横フレーム体62とを相互に繋ぐ部位であり、上壁部75、底壁部76、内壁部77、および外壁部(図示せず)を有する。上壁部75は、前フレーム体61の上壁部64と各横フレーム体62の上壁部64とを相互に接続する部位である。底壁部76は、前フレーム体61の底壁部65と各横フレーム体62の底壁部65とを相互に接続する部位である。内壁部77は、前フレーム体61の内壁部66と各横フレーム体62の内壁部66とを相互に接続する部位である。コーナーフレーム体63の外壁部は、前フレーム体61の外壁部67と各横フレーム体62の外壁部67とを相互に接続する部位である。接着部68は、前フレーム体61の上壁部64、コーナーフレーム体63の上壁部75、および横フレーム体62の上壁部64に沿って連続して延びている。
 図2、図4および図5に示すように、本実施形態では、フレーム部材60は2つのブラケット79を介してボデー11に固定されている。具体的には、各横フレーム体62がブラケット79を介して横ボデー部14に接続されている。各ブラケット79の両端部は、例えばボルト78を用いた締結、または溶接により、フレーム部材60およびボデー11にそれぞれ固定されている。各ブラケット79は横フレーム体62の前端部を横フレーム体62に接続している。
 次に、本実施形態の車両用ルーフ装置の作用について説明する。ルーフウインドウ18が開口部17を覆っている状態のときに作動機構19を作動させると、ルーフウインドウ18は樹脂製ルーフパネル16上を後方へスライドして開口部17を開放する。ルーフウインドウ18が開口部17を開放した状態のときに作動機構19を作動させると、ルーフウインドウ18は樹脂製ルーフパネル16上を前方へスライドして開口部17を覆う。
 車両用ルーフ装置の樹脂製ルーフパネル16は、樹脂により形成されているため熱収縮により変形しやすい。しかし、樹脂製ルーフパネル16の裏面に接着されたフレーム部材60が樹脂製ルーフパネル16の熱収縮による変形を抑制する。フレーム部材60の各横フレーム体62は、対応する横パネル体29に2箇所で接着されている。具体的には、各横フレーム体62は、横パネル基部44と横パネル延在部45とに接着されている。横フレーム体62は、横パネル体29を2箇所にて拘束することにより、横パネル体29の熱収縮による変形を抑制する。
 フレーム部材60の前フレーム体61は、前パネル体28に1箇所で接着されている。すなわち、前フレーム体61は、前パネル基部31に接着されているが、前パネル延在部32には接着されていない。本実施形態では、前パネル体28の内周縁26から外周縁27までの距離は、各横パネル体29の内周縁26から外周縁27までの距離と比較して十分に大きい。このため、前フレーム体61が前パネル体28を2箇所にて拘束すると、樹脂製ルーフパネル16が熱収縮により変形したとき、拘束された2箇所の間で前パネル体28が反りを生じ、前パネル延在部32が上方へ大きく変位する可能性がある。前パネル体28のこのような反りを防止するため、本実施形態では、前パネル基部31の1箇所に前フレーム体61を接着するようにしている。これにより、前パネル体28の熱収縮による局所的な過度の変形が防止される。
 本実施形態では、前パネル体28がフレーム部材60により1箇所にて拘束されるものの、各横パネル体29はフレーム部材60により2箇所にて拘束されている。このため、樹脂製ルーフパネル16の全体的な剛性は高められており、樹脂製ルーフパネル16の熱収縮による変形はフレーム部材60により適切に規制されて抑制される。
 本実施形態の車両用ルーフ装置は以下の利点を有する。
 (1)ボデー11に固定されるフレーム部材60が樹脂製ルーフパネル16の裏面に接着されているので、樹脂製ルーフパネル16の剛性がフレーム部材60により高められ、樹脂製ルーフパネル16の熱収縮による変形がフレーム部材60により規制される。
 (2)フレーム部材60は、前パネル体28および各横パネル体29の裏面に接着されているので、前パネル体28および横パネル体29の剛性を高めることができ、前パネル体28および各横パネル体29の熱収縮による変形を抑制することが可能である。また、各横フレーム体62の後端部は、センターリインフォースメント22に連結されているので、フレーム部材60の剛性を高めることができる。
 (3)フレーム部材60は、前パネル延在部32には接着されず、前パネル基部31、両横パネル基部44および両横パネル延在部45の裏面に接着される。フレーム部材60が前パネル延在部32に接着されないことにより、前パネル体28の熱収縮による局所的な変形を抑制することができる。
 (第2の実施形態)
 次に、第2の実施形態に係る車両用ルーフ装置について説明する。本実施形態の車両用ルーフ装置は、フレーム部材の構成が第1の実施形態と異なる。本実施形態では、第1の実施形態と同じ構成については第1の実施形態の説明を援用し、共通の符号を用いる。
 フレーム部材80は、図6、図7に示すように、前フレーム体81および2つ(1つのみ図示)の横フレーム体82を有する。また、フレーム部材80は、前フレーム体81と各横フレーム体82との間にコーナーフレーム体(図示せず)を有する。図6に示すように、前フレーム体81は、前パネル基部31と対向する上壁部84と、前パネル延在部32の底壁部37と対向する底壁部85と、上壁部84と底壁部85とを繋ぐ内壁部86と、ボデー11に近い方の上壁部84の端部からボデー11へ向かって延在する延在部87と、を有する。上壁部84は接着部68によって前パネル基部31の裏面に接着されている。接着部68は例えばウレタン樹脂系の接着剤により形成されている。なお、本実施形態では、前フレーム体61の底壁部85は前パネル延在部32に接着されていない。
 延在部87の外縁付近は接着部88により前パネル体28の裏面に接着されている。前ボデー部13の一部は、延在部87の下方に位置するように延在する。延在部87は前ボデー部13にボルト89により締結されている。つまり、前パネル体28は、前フレーム体81を介してボデー11に固定されている。
 図7に示すように、各横フレーム体82は、横パネル基部44と対向する上壁部84と、横パネル延在部45の底壁部50と対向する底壁部85と、上壁部84と底壁部85とを繋ぐ内壁部86と、ボデー11に近い方の上壁部84の端部からボデー11へ向かって延在する延在部87と、を有する。上壁部84は接着部68によって横パネル基部44の裏面に接着されている。また、底壁部85は、接着部74によって横パネル延在部45の底壁部50の裏面に接着されている。
 延在部87の外縁付近は接着部94により横パネル体29の裏面に接着されている。横ボデー部14の一部は、延在部87の下方に位置するように延在する。延在部87は横ボデー部14にボルト89により締結されている。つまり、各横パネル体29は、横フレーム体82を介してボデー11に固定されている。したがって、横フレーム体82はブラケット79を備えない。このように、本実施形態の樹脂製ルーフパネル16は、フレーム部材80を介してボデー11に固定されている。樹脂製ルーフパネル16は、ボデー11に接着されずフレーム部材80に接着される。この点、本実施形態は、樹脂製ルーフパネル16がボデー11およびフレーム部材60の両方に接着される上記第1の実施形態と異なる。延在部87は、ボデー11にボルト89によって締結されるボルト締結部に相当する。
 本実施形態は、第1の実施形態の利点(1)~(3)と同等の利点を有する。また、フレーム部材80がボルト89によりボデー11に固定されるため、ボルト89による締結を解除してボデー11からフレーム部材80を取り外すことにより、車両用ルーフ装置のボデー11からの取り外しが可能となる。樹脂製ルーフパネル16がボデー11に接着されている場合と比較して、車両用ルーフ装置のボデー11に対する着脱が容易である。
 (変形例1)
 次に、変形例1に係るフレーム部材について説明する。図8Aに示すように、変形例1に係るフレーム部材100は、コーナーフレーム体63に対応する位置に切り欠き101を有する。切り欠き101は、コーナーフレーム体63に対応する位置において、内壁部77および底壁部76の殆どの領域が切り欠かれていることにより形成されている。変形例1によれば、樹脂製ルーフパネル16の熱収縮による変形をより抑制し易くなる。加えて、車両用ルーフ装置の取り付けのために用いられる部材(図示せず)および/または排水のための部材(図示せず)を配置するスペースを確保し易くなる。なお、切り欠き101の大きさおよび/または形状は、樹脂製ルーフパネル16および/またはフレーム部材100の大きさおよび/または形状等の各種条件によって適宜設定される。なお、図8Aではブラケット79の図示を省略している。
 (変形例2)
 次に、変形例1に係るフレーム部材について説明する。図8Bに示すように、変形例2に係るフレーム部材110では、前フレーム体61の底壁部65が接着部111により前パネル延在部32の裏面に接着される。変形例2では、図示はしないが、前パネル体28の内周縁26から外周縁27までの長さが、各横パネル体29の内周縁26から外周縁27までの長さと実質的に同じである。このため、前フレーム体61の底壁部65が接着部111により前パネル延在部32の裏面に接着されても、前フレーム体61の熱収縮による変形は、前パネル体28の反りを生じさせない。したがって、フレーム部材110が前パネル体28の2箇所にて接着されて前パネル体28を拘束することができる。
 上記の第1および第2の実施形態並びに変形例1および変形例2は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができるとともに、例えば、次のように変更してもよい。
 フレーム部材の平面視形状は略U字状に限らず、開口部17の全周に沿って延びる略四角枠状であってもよい。また、フレーム部材は、単一部材でなく、分割された複数の部材の組み合わせであってもよい。また、フレーム部材は、開口部17の内周縁の一部のみに沿って延びるように構成されてもよい。
 ルーフウインドウ18は無機ガラス板に限らず、樹脂製でもよい。この場合、車両用ルーフ装置のより軽量化を図ることができる。

Claims (7)

  1.  車両のボデーに固定されるように構成され、略方形の開口部を形成する内周縁を有する樹脂製ルーフパネルと、
     前記開口部を閉塞可能なルーフウインドウと、
     前記内周縁に沿うように前記樹脂製ルーフパネルの裏面に接着されたフレーム部材と、を備え、
     前記フレーム部材は前記ボデーに固定されている、車両用ルーフ装置。
  2.  前記樹脂製ルーフパネルは、
      前記開口部の前方の前パネル体と、
      前記前パネル体の左右両端から後方へ向けて延在し、前記開口部の左右両側に位置する2つの横パネル体と、を有し、
     前記フレーム部材は、前記前パネル体および前記横パネル体の裏面に接着されている、請求項1に記載の車両用ルーフ装置。
  3.  前記前パネル体は、
      前記ボデーに固定されるように構成された前パネル基部と、
      前記前パネル基部から前記開口部へ向けて延在する前パネル延在部と、を有し、
     前記各横パネル体は、
      前記ボデーに固定されるように構成された横パネル基部と、
      前記横パネル基部から前記開口部へ向けて延在する横パネル延在部と、を有し、
     前記フレーム部材は、前記前パネル延在部の裏面と接着されず、前記前パネル基部、前記横パネル基部および前記横パネル延在部の裏面に接着されている、請求項2に記載の車両用ルーフ装置。
  4.  前記フレーム部材は、前記開口部のコーナー部に対応する位置に切り欠きを有する、請求項2または3に記載の車両用ルーフ装置。
  5.  前記フレーム部材は、前記ボデーにボルトによって締結されるように構成されたボルト締結部を有している、請求項1~4のいずれか一項に記載の車両用ルーフ装置。
  6.  前記樹脂製ルーフパネルは前記フレーム部材を介して前記ボデーに固定されるように構成されている、請求項5に記載の車両用ルーフ装置。
  7.  前記樹脂製ルーフパネルは前記ボデーに接着されていない、請求項5または6に記載の車両用ルーフ装置。
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